ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Классификация и использование вихретоковых преобразователей из "Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий " По рабочему положению относительно объекта контроля преобразователи делят на проходные, накладные и комбинированные. [c.92] Накладные преобразователи обычно представляют собой одну илп несколько катушек, к торцам которых подводится поверхность объекта (рис. 1). Накладные преобразователи могут иметь катушки круглые коаксиальные (рис. 1, а), прямоугольные (рис. 1,6), прямоугольные крестообразные (рис. 1, в)- катушки с взаимно перпендикулярными осями (рис. 1, г) и др. [c.92] Накладные преобразователи выполняют с ферромагнитным сердечником или без него. Благодаря ферромагнитному сердечнику (обычно ферритовому) повышается абсолютная чувствительность преобразователя и уменьшается зона контроля за счет локализации магнитного потока. На рис. 2 приведены некоторые типы преобразователей с сердечником. [c.92] Проходные ВТП делятся на наружные, внутренние, погружные. [c.92] Отличительная особенность проходных ВТП заключается в том, что они в процессе контроля проходят либо снаружи объекта, охватывая его (наружные, рпс. 3, а—в), либо внутри объекта (внутренние, рис. 3, г, д), либо погружаются в Ж1ЩКПЙ объект (погружные, рпс. 3, е, ж). Они имеют однородное поле в зоне контроля, в результате чего радиальные смещения однородного объекта контроля не влияют на выходной сигнал преобразователя. [c.92] Комбинированные преобразователи представляют собой комбинацию накладных и проходных ВТП. Иа рис. 4 показаны некоторые разновидности комбинированных ВТП. На практике они встречаются сравнительно редко. [c.92] По виду преобразования параметров объекта в выходную величину ВТП делят на трансформаторные н параметрические. В трансформаторных ВТП, имеющих как минимум две обмотки (возбуждающую и измерительную), параметры объекта контроля преобразуются в напряжение измерительной обмотки, а в параметрических, имеющих, как правило, одну обмотку — в комплексное сопротивление. Преимущество параметрических ВТП заключается в их простоте, а недостаток, который значительно слабее выражен в трансформаторных ВТП, — зависимость выходной величины от температуры преобразователя. [c.93] Выходная величина абсолютного ВТП определяется абсолютным значением параметров объекта, а выходная величина дифференциального — приращениями этих параметров. На рис. 7 приведена схема контроля с помощью проходных трансформаторных ВТП, причем на рис. 7, а показана схема абсолютного 15ТП, а на рис. 7,6 — схема дифференциального. Выходной сигнал дифференциального ВТП зависит и от абсолютных значений параметров объекта, но при малых приращениях этих параметров можно считать, что он определяется только ири-ращенпями. [c.94] Накладными ВТП проверяют в основном качество объектов с плоскими поверхностямп и объектов сложной формы, а также в тех случаях, когда требуется обеспечить локальность, высокую чувствительность. Наружные проходные ВТП пспользуют при контроле линейно-протян енных объектов (проволока, прутки, трубы и т. д.), а также при массовом контроле мелких изделий. Внутренними проходными ВТП контролируют внутренние поверхности трубы, а также стенки отверстий в различных деталях. Проходные ВТП дают интегральную оценку контролируемых параметров по периметру объекта, поэтому они обладают меньшей чувствительностью к локальным вариациям его свойств. [c.94] Погружные ВТП применяют для контроля жидких сред, экранные накладные — при контроле листов, фольгй, тонких пленок, а экранные проходные — при контроле труб. [c.95] С помощью дифференциальных ВТП самосравнения можно резко повысить отношение сигнал/помеха в дефектоскопии. При этом обмотки преобразователя размещаются так, что их сигналы определяются близко расположенными участками одного объекта контроля. Это позволяет уменьшить влияние плавных изменений электромагнитных параметров объектов. При работе проходными преобразователями с однородным полем в зоне контроля значительно уменьшается влияние радиальных перемещений объекта. Применяя экранные накладные преобразователи, практически можно исключить влияние смещений объекта между возбуждающей п измерительной обмотками. Преобразователи с взаимно перпендикулярными осями обмоток (см. рис. 1, ) нечувствительны к изменению электромагнитных характеристик однородных объектов, однако прп нарушении его однородности, нанример под влиянием трещины, на выходе такого преобразователя возникает сигнал. Аналогичные эффекты возникают и в комбинированных преобразователях (см. рис. 4). Они могут быть применены для дефектоскопии. Их недостаток зак.таючается в сильном влиянии перекосов осей преобразователей относительно поверхности объектов контроля. [c.95] Чтобы уменглнить влияние края объекта на сигналы применяют ВТП с концентраторами магнитного поля в виде ферритовых сердечников (рис. 2) и электропроводящих экранов. Под действием этих экранов магнитное поле вытесняется из близлежащей зоны. При размещении экранов в торцах проходных преобразователей уменьшается влияние краев объектов контроля, но ухудшается однородность поля в зоне контроля. Специальные экраны с отверстиями могут служить масками , прп этом отверстие является источником поля, возбуждающего вихревые токп в объекте. При использовании масок значительно снижается чувствительность ВТП, но повышается их локальность [1]. [c.95] Изделия малых размеров контролируют с помощью ВТП щелевого типа. На кольцевой магнитопровод, имеющий один пли два Д1шметрально расположенных воздушных зазора, наматывают обмотку ВТП. Магнитопровод изготовляют из высокочастотного магнитного материала, как правило, из феррита. В зазоре (щели) магнитопровода устанавливают изделие, например проволоку. Результирующий магнитный поток, замыкающийся по магнитопроводу, определяется током обмотки и вихревыми токами, наведенными этим потоком. Вихревые токи в изделии в значительной степени зависят от его поперечных размеров, что регистрируется с помощью измерительной обмотки ВТП. Щелевые ВТП не реагируют на смещенне изделия в пределах пространства, ограниченного полюсами, если в зазоре обеспечено равномерное магнитное поле. Поле выравнивают с помощью экранированных магнитопроводов и короткозамкнутых витков, расположенных вблизи щели. [c.95] При использовании дифференциальной схемы обычно не исключается применение компенсатора, которы в этом случае необходим для компенсации напряжения небаланса, вызванного неидентичностью рабочего и образцового ВТП, и включается последовательно со встречно-включенными измерительными обмотками. [c.96] Компенсаторы часто выполняют в виде разнообразных фазорегуляторов и аттенюаторов, пассивных R - и L -тииов) и активных. Эффективны компенсаторы в виде регуляторов действительной и мнимой составляющих вектора компенсирующего напряжения. [c.96] Параметрические ВТП включают в схему, преобразующую изменение их комплексного сопротивления в изменение амплитуды и фазы (илп частоты) напряжения. При включенип параметрических ВТП в резонансные контуры, а также в контуры автогенераторов повышается абсолютная чувствительность схемы и отношение сигнал/помеха. Часто параметрические ВТП включают в мостовые схемы, где два плеча моста образуются обмотками рабочего и образцового ВТП, а два других — резисторами. Подбирая параметры элементов моста, можно добиться уменьшения влияния мешающего фактора на сигналы ВТП, а также высокой чувствительности к контролируемому параметру при малой добротности катушки ВТП. [c.96] Вернуться к основной статье